Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

ПЛАСТИЧНОСТЬ И СТАБИЛЬНОСТЬ УРОЖАЙНОСТИ ОБРАЗЦОВ ЯЧМЕНЯ В РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА

Ламажап Р.Р. 1 Липшин А.Г. 2
1 ФГБНУ Тувинский НИИСХ
2 ФГБНУ «ФИЦ «КНЦ СО РАН» КрасНИИСХ
Ввиду суровости климата Республики Тыва и менее благоприятных погодных условий вегетации необходимо создавать более адаптивные сорта. Поэтому актуальным является создание и внедрение новых сортов с постоянной адаптивностью Цель исследования – оценка параметров экологической пластичности и стабильности урожайности образцов ячменя в условиях Республики Тыва, и на этой основе выявление адаптивных источников. Экспериментальная часть работы проводилась на опытном поле опорного пункта Тувинской НИИСХ в 2011–2016 гг. Предшественник – чистый пар. Почва – темно-каштановая легкосуглинистая. Учётная площадь делянки – 28 м2. Погодные условия существенно различались между собой по влагообеспеченности и режиму среднесуточных температур. Такие значимые различия позволили достоверно выявить образцы с повышенной пластичностью и стабильностью. В среднем наибольшую урожайность показал образец Л-19-101 – 20,6 ц/га, максимальная в 2013 г. –34,9 ц/га, минимальная в 2014 г. – 8,2 ц/га. К группе пластичных образцов относятся (имеющие Bi более 1) – Витим (1,19), У-53-3838 (1,87), У-53-3837 (1,12), У-49-3796 (1,36), Л-19-101 (1,10), данные образцы отличаются существенным отзывом на улучшение условий роста, однако они требовательны к высокому уровню агротехники, поэтому для наилучших результатов (максимальной отдачи) необходимо обеспечить полный интенсивный технологический цикл возделывания. Как уже отмечалось, еще одной важной характеристикой образцов является стабильность s2. Наиболее стабильные (19-49) У-50-3808, Л-19-101, Л-21-116, У-49-3796. У-53-3838 – среднестабильный и высокопластичный (bi = 1,87) с прибавкой к стандартному сорту Донецкий 8 + 0,8ц/га (при урожайности 20,3 ц/га). Выделенные стабильные и пластичные (У-53-3838, У-49-3796, Л-19-101, Л-21-116) образцы необходимо вовлекать в программу скрещиваний адаптивной селекции для территории Республики Тыва.
ячмень
урожайность
варьирование
стрессоустойчивость
экологическая пластичность и стабильность
1. Официальный интернет-ресурс: ЕМИСС Государственная статистика / Урожайность сельскохозяйственных культур (в расчете на убранную площадь) Url: https://www.fedstat.ru/indicator/31533 (дата обращения: 01.06.2017).
2. Шашко Д.И. Агроклиматическое районирование Восточной Сибири // Развитие производительных сил Восточной Сибири. – М.; Сельхозиздат, 1960. – С. 18–19.
3. Белоус Н.М., Ториков В.В. Урожайность, адаптивность, пластичность и стабильность новых сортов ярового ячменя // Вестник Брянской с.-х. академии. – 2010. – № 4. – С. 1.
4. Сурин Н.А. Адаптивный потенциал сортов зерновых культур сибирской селекции и пути его совершенствования (пшеница, ячмень, овес) / Н.А. Сурин; Краснояр. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва. – Новосибирск, 2011. – С. 4.
5. Интегрированная оценка адаптивной способности образцов ячменя из коллекции ВИР в условиях Красноярской лесостепи / Н.А. Сурин, Н.Е. Ляхова, С.А. Герасимов, А.Г. Липшин // Достижения науки и техники АПК. – 2016. – Т. 30. – № 6. – С. 32–35.
6. Биологические особенности и селекционное значение сортов ячменя сибирской селекции / Н.А. Сурин, Н.Е. Ляхова, С.А. Герасимов, А.Г. Липшин // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2016. – № 1 (248). – С. 13–22.
7. Ламажап Р.Р., ЛипшинА.Г. Влияние климатических условий на урожайность ярового ячменя в Республике Тыва // Вестник КрасГАУ. – Красноярск, 2016. – № 12. – С. 15.
8. Заушинцена А.В. Селекция ярового ячменя в условиях Кузнецкой котловины Западной Сибири: дис. … д-ра биол. наук: 06.01.05. М., 2001. – 304 с.
9. Свиркова С.В. Реакция сортов овса на изменчивость метеофакторов на юге Западной Сибири / С.В Свиркова., А.А. Старцев, А.В. Заушинцена // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 5. – С. 331.
10. Неттевич Э.Д., Моргунов А.И., Максименко М.И. Повышение эффективности отбора яровой пшеницы на стабильность, урожайность и качество зерна // Вестник сельскохозяйственной науки. – 1985. – № 1. – С. 66–73.

На территории СФО за 1996–2016 гг. в производственных посевах в среднем урожайность ячменя составляла – 15,7 ц/га и варьировала (в 2 раза) от 10,2 до 20,3 ц/га. В Республике Тыва средняя урожайность – 7,5 ц/га и различалась в 5,5 раз (от 2,0 до 10,9 ц/га). Такое сильное колебание по земледельческим зонам связано с большой их контрастностью по почвенно-климатическим условиям [1]. Климат Республики Тыва из всей территории Восточной Сибири имеет более широкую амплитуду изменчивости, это обусловлено непосредственной близостью к обширным пространствам сухих и пустынных степей Монголии. Вегетационный период (80–100 дней) характеризуется поздним прекращением заморозков весной и раним возвратом их осенью. Осадки выпадают в малом количестве и распределяются неравномерно по всей территории, которая относится к зоне недостаточного увлажнения (300–350 мм) [2]. Ввиду суровости климата республики и менее благоприятных погодных условий вегетации необходимо создавать более адаптивные сорта.

В производстве по значимости в слагаемой урожайности важнейшее место занимает – сорт (гибрид) [3]. За счет внедрения новых адаптивных сортов достигается вклад в повышение продуктивности до 50 %. Дальнейшая селекционная работа на генетическом уровне будет постепенно поднимать вклад сорта в урожайность примерно до 80 %.

Академик РАН Н.А. Сурин в своих работах отмечает для селекции в Восточной Сибири важнейшее значение адаптивного исходного материала, для создания и внедрения новых сортов с постоянной и надежной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды региона [4–6].

В связи с этим весьма актуальными являются оценка и выявление источников урожайности образцов ячменя по параметрам пластичности и стабильности в климатических условиях Республики Тыва.

Цель исследования – оценка параметров экологической пластичности и стабильности урожайности образцов ячменя в условиях Республики Тыва, и на этой основе выявление адаптивных источников.

Материалы и методы исследования

Экспериментальная часть работы проводилась на опытном поле опорного пункта Тувинской НИИСХ в 2011–2016 гг. Предшественник – чистый пар. Почва – темно-каштановая легкосуглинистая, с нейтральной реакцией почвенного раствора (рН 7,0). Содержание гумуса по Тюрину – 4,5 %. Учётная площадь делянки – 28 м2. Повторность 4-кратная. Закладка опытов, фенологические наблюдения и учет урожая осуществлялись согласно методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Математическую обработку проводили по Б.А. Доспехову.

В качестве объектов изучения для определения параметров стабильности были взяты 10 образцов ярового ячменя, полученные методом индивидуального отбора из гибридных популяций – из Красноярского НИИСХ (7образцов): У-50-3008, У-53-3838, У-53-3837, У-49-3796, У-47-3787, У-47-3778, У-53-3828; СибНИИРСа (2 образца): Л-19-101; Л-21-116; сорт Витим (Бурятский НИИСХ) и сорт стандарт Донецкий 8. Расчет показателей пластичности и стабильности проводили по методике S.A. Eberhart and W.A. Russell.

Результаты исследования и их обсуждение

Погодные условия в 6-летний период проведения эксперимента с 2011 по 2016 г. существенно различались между собой по влагообеспеченности и режиму среднесуточных температур. 2011, 2013 гг. характеризуются как избыточно влажные (ГТК = 1,74… 1,92); 2014, 2016 гг. – умеренно влажные (1,29… 1,30); 2012 г. – недостаточно влажный (1,18); 2015 г. – засушливый (0,73). Более подробно погодные условия приведены в наших ранних исследованиях [7]. Такие значимые различия погодных условий позволили достоверно выявить образцы с повышенной пластичностью и стабильностью.

Урожайность сельскохозяйственных растений находится в тесной зависимости от условий выращивания, т.е. необходимо гармоничное развитие элементов продуктивности у растений. Адаптивные сорта при угнетении одних элементов, как правило, компенсируют за счет более выраженно развитых других элементов [8–9].

Э.Д. Неттевич (1985) считает важным критерием оценки адаптивности экологическую пластичность и стабильность сорта [10]. Следует раскрыть определения в нашем понимании: стабильность – способность сорта хранить относительное постоянство признаков при изменении условий среды; пластичность – реакция сорта на различные условия среды, т.е. на улучшение условий выращивания повышается продуктивность, и наоборот.

За годы исследований 2011–2016 гг. в среднем наибольшую урожайность показал образец Л-19-101 – 20,6 ц/га, максимальная в 2013 г. – 34,9 ц/га, минимальная в 2014 г. – 8,2 ц/га. Превысили стандартный сорт Донецкий 8 образцы У-53-3838, Л-21-116 (2015), У-47-3778 (2015), У-53-3828, Витим (2013) (табл. 1).

Сильное варьирование урожайности и различные погодные условия в годы исследований видны при расчете индекса среды (Ij). Отрицательное значение указывает на резкие изменения условий погоды, то есть в период вегетации были сильные изменения погодных ресурсов, как осадков, так и температурных значений в 2011 г. – 1,4; 2012 г. – 4,0; 2014 г. – 9,2; 2015 г. – 0,3 отрицательные неблагоприятные; 2013 г. + 14,9 наиболее благоприятный; 2016 г. – 0,0 нейтральный.

Таблица 1

Пластичность и стабильность урожайности образцов ячменя в Республике Тыва, 2011–2016 гг.

Образец

Урожайность по годам, ц/га

Среднее

Сумма

Cv %

Bi

σ2d,

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Донецкий 8 ст-т

23,2

19,0

19,1

11,2

18,1

24,0

19,1

114,6

23,9

0,21

90

У-50-3808

17,0

12,1

27,4

10,3

12,3

16,5

15,9

95,6

38,9

0,73

19

Витим

7,0

16,0

35,7

7,4

10,1

7,2

13,9

83,4

80,7

1,19

287

У-53-3838

16,1

11,1

50,1

7,5

14,2

22,7

20,3

121,7

76,3

1,87

149

У-53-3837

6,9

11,0

33,3

8,1

7,4

6,8

12,3

73,5

85,1

1,12

267

У-49-3796

18,9

17,0

40,8

7,3

13,5

16,3

19,0

113,8

60,3

1,36

49

У-47-3787

19,4

13,1

21,0

6,5

21,6

17,3

16,5

98,9

35,0

0,52

67

Л-19-101

22,1

12,8

34,9

8,2

22,4

23,0

20,6

123,4

45,1

1,10

40

Л-21-116

16,7

13,6

33,8

9,3

23,0

22,4

19,8

118,8

43,5

1,03

32

У-47-3778

16,2

11,0

26,7

7,4

23,8

18,8

17,3

103,9

42,6

0,79

78

У-53-3828

14,8

12,8

34,3

8,5

24,1

18,3

18,8

112,8

49,1

1,09

53

средняя

16

14

32

8

17

18

 

1,00

102

Cv, %

32,4

19,5

27,1

17,0

34,9

33,6

43,9

90

колебание

16,3

8

31

4,7

16,7

17,2

1,7

268

сумма

178

150

357

92

191

193

   

Ij индекс среды

–1,4

–4,0

14,9

–9,2

–0,3

0,0

   

 

Таблица 2

Характеристика образцов ячменя по параметру пластичности и стабильности урожайности

Образец

Характеристика

Донецкий 8

Среднестабильный, непластичный, среднеурожайный

У-50-3808

Стабильный, непластичный, низкоурожайный

Витим

Нестабильный, пластичный, низкоурожайный

У-53-3838

Среднестабильный, высокопластичный, урожайный

У-53-3837

Нестабильный, пластичный, неурожайный

У-49-3796

Стабильный, пластичный, урожайный

У-47-3787

Стабильный, непластичный, низкоурожайный

Л-19-101

Стабильный, пластичный, урожайный

Л-21-116

«-«

У-47-3778

Среднестабильный, непластичный, среднеурожайный

У-53-3828

Стабильный, пластичный, среднеурожайный

 

Из приведенных расчетов к группе пластичных образцов (имеющих Bi более 1) относятся Витим (1,19), У-53-3838 (1,87), У-53-3837 (1,12), У-49-3796 (1,36), Л-19-101 (1,10). Данные образцы отличаются существенным отзывом на улучшение условий роста, однако они требовательны к высокому уровню агротехники, поэтому для наилучших результатов (максимальной отдачи) необходимо обеспечить полный интенсивный технологический цикл возделывания (табл. 2).

Не пластичные образцы (Bi менее 1) – Донецкий 8(0,21), У-50-3808 (0,73), У-47-3787 (0,52), У-47-3778 (0,79), У-53-3828 (1,09). Данные образцы на экстенсивном фоне (низкий плодородный предшественник, неблагоприятные погодные условия гидротермического режима) максимально используют свой генетический потенциал, нежели высокопластичные.

При расчетах у образцов Л-21-116 выявлена bi = 1, а это значит, что урожайность сорта изменяется прямо пропорционально изменению условий роста.

Как уже отмечалось, еще одной важной характеристикой образцов является стабильность s2. Наиболее стабильные (19-49) – У-50-3808, Л-19-101, Л-21-116, У-49-3796.

Нестабильные (267-287) – Витим, У-53-3837.

У-53-3838 – среднестабильный и высокопластичный (bi = 1,87) с прибавкой к стандартному сорту Донецкий 8 + 0,8ц/га (при урожайности 20,3 ц/га).

Выводы

1. В почвенно-климатических условиях Республики Тыва величина урожайности ярового ячменя в наибольшей мере зависит от сложившихся погодных условий.

2. Из изучаемых образцов ярового ячменя Красноярской селекции выделился образец +0,9 ц/га У-53-3838 и Новосибирской селекции +0,7…1,5 ц/га Л-21-116, Л-19-101.

3. Выделенные стабильные и пластичные (У-53-3838, У-49-3796, Л-19-101, Л-21-116) образцы необходимо вовлекать в программу скрещиваний адаптивной селекции для территории Республики Тыва.


Библиографическая ссылка

Ламажап Р.Р., Липшин А.Г. ПЛАСТИЧНОСТЬ И СТАБИЛЬНОСТЬ УРОЖАЙНОСТИ ОБРАЗЦОВ ЯЧМЕНЯ В РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 8-1. – С. 132-135;
URL: https://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=11774 (дата обращения: 16.05.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074